• Виктор
  • Статьи
  • 2 мин. чтения

Строительство скважин в солянокупольных структурах Актуальные проблемы

Работа посвящена вопросу строительства высокотехнологичных скважин сложного профиля на месторождениях, прилегающих к соляным куполам. Рассмотрены солянокупольные залежи углеводородов Прикаспийской впадины в России и нефтегазоносной провинции Сантос в Бразилии. Выявлены проблемы на этапе сейсмо-, магнито- и гравиразведки месторождений, связанные с неточностью интерпретации соответствующих полей из-за физических свойств солеотложений и на этапе и строительства скважин, связанных преимущественно с рапопроявлениями и текучестью солей и глин. Сделаны выводы о проблемах разработки подкозырьковых залежей. Рассмотрена возможность строительства высокотехнологичных скважин для разработки подкозырьковых залежей соленых куполов.






Солянокупольные козырьковые структуры как нетрадиционные объекты добычи углеводородного сырья в последнее время представляют все больший интерес. На сегодняшний день вопросами о разработке таких объектов задаются в более, чем в 14 странах мира, в частности, в Мексике, США, Канаде и странах Восточной Европы, Южной Америки и Африки. В области российской нефтегазовой промышленности этот вопрос также является крайне актуальным, так как с изучением особенностей разработки козырьковых залежей соляных куполов могут быть связаны основные нефтегазоперспективные объекты сибирского сектора Арктики.

Целью статьи является изучение геологии и опыта разработки солянокупольных залежей и выявление возможных проблем на различных этапах недропользования и строительства скважин.

Соляным куполом называют антиклинальную складку, ядро которой сложено солью. Отложения каменной соли, как и прочих осадочных горных пород, поначалу представляют из себя субгоризонтальные пласты. Однако в силу разности плотностей каменной соли и перекрывающих ее пород (песчаников, глин, карбонатов), менее плотная на 10 – 20 % каменная соль со временем поднимается. В результате этого движения происходит формирование соляных тел, представляющих из себя купола, подушки, грибообразных структуры размерами в несколько километров. [7]

Довольно часто в таких структурах соляной тектоники можно встретить «козырьки» или «оверхенги» – гипсово-ангидритовые или соляные навесы, под которыми залегают скопления нефти – «подкозырьковые» или «оверхенговые» залежи (рис. 1, п. 7). [5] Генезис таких залежей связан со стыковкой пористых пород и кепрока – водонепроницаемой кровли соляного купола. Залежи, образующиеся в таком случае, обладают высокой продуктивностью. К успешному опыту разработки подкозырьковых залежей можно отнести месторождения Адольфглюк, Айклинген, Винхаузен, Хадемшторф в Германии и Барберс-Хилл, Хай Айленд, Хокклей в США. [7] Соляные навесы купола Барберс-Хилл расположены со всех четырех сторон от купола. Суммарные промышленные запасы только в ловушках под выступами составляют более 16 млн. м3 нефти. Также имеется отечественный опыт разработки таких залежей в Урало-Поволжье (Северокамское месторождение), Тимано-Печоре (Печорогородское месторождение) и Западной Сибири (Вынгапурское месторождение). [5

Поскольку подкозырьковые залежи неотрывно связаны с соляными куполами, рассмотрим их крупнейшее скопление в Прикаспийской впадине и особенности разведки, бурения и разработки месторождений в этом регионе.

Прикаспийская впадина занимает юго-восточный угол Русской платформы. По различным оценкам на этом участке насчитывается от 1300 до 1500 соляных куполов. Площади структур превышают тысячи квадратных километров, в сводах поднятий мощность соли может достигать значений в 7 – 9 км. Прикаспийская впадина насчитывает более 100 месторождений углеводородов, около 30 % из которых связывают с подсолевыми залежами. К этим месторождениям относят месторождения Тенгиз, Карачаганак и др. [5] Часть залежей куполов Новобогатинского и Южно-Западного месторождений можно отнести к категории подкозырьковых. Однако геология этих объектов детальному изучению не подвергалась.

Месторождения Прикаспийской впадины характеризуются сложностями на этапе разведки. Сравнительно небольшая плотность каменной соли и ее огромная мощность в куполах формирует аномалии сил тяжести. Сложная морфология соляных тел, недостаточно точные данные о плотностном разрезе и специфика задач, которые необходимо решать на этапе изучения геологического строения, не позволяют четко интерпретировать гравитационное поле. Помимо этого, магнитная восприимчивость соли значительно меньше, чем у пород надкупольного комплекса. Это усложняет разведку магнитными методами. С точки зрения сейсморазведки, исследование традиционными методами также чрезвычайно затруднено из-за сложности и контрастности форм и физических свойств соли, поэтому поисковое и разведочное бурение приходится вести почти вслепую, что крайне экономически нерентабельно, тем более что проходка скважин в таких местах часто связана с авариями. [3]

Рассмотрим месторождение Тенгиз характеризуется аномально высоким пластовым давлением. Начальное пластовое давление, приведенное к абсолютной отметке минус 4500 м, составляло 82,4 МПа, давление насыщения нефти газом – 40 МПа. Извлекаемые запасы месторождения оцениваются от 750 млн до 1 млрд 125 млн тонн нефти. Прогнозируемый объём геологических запасов составляет 3 млрд 133 млн тонн нефти. Запасы попутного газа оцениваются в 1,8 трлн м³. [1]

В технических документах на бурение скважин выделяют следующие геологические факторы риска [9]:

  • нестабильность ствола скважин;

  • поглощение бурового раствора;

  • осыпание горных пород;

  • наличие высокоабразивных интервалов;

  • наличие текучих солей и глин, рапопроявления;

  • сложные условия бурения в целом.

Ряд решений по строительству скважин сложного профиля представлен в статьях [11-16] и патентах [17-18].

Следующий пример – соляные купола нефтегазоносного бассейна Сантос. В последние 15 – 20 лет в подсолевых отложениях бассейна было открыто 40 месторождений. Крупные из них находятся на больших глубинах (2000 – 2300 м) и на отдалении от берега (170 – 300 км). Продуктивные пласты сложены преимущественно биогенными карбонатами, средняя пористость – 7 – 12%. Встречаются почти монолитные трещиноватые пропластки. [6]


Бурение скважин на месторождениях бассейна характеризуется частыми авариями в силу частых случаев рапопроявлений. По различным оценкам около половины скважин не доходит до проектной глубины. Ситуация осложняется спецификой строительства подводных скважин с наложением следующих факторов [3]:

  • удаленность от берега, увеличивающая, кроме всего прочего, затраты на утилизацию попутного газа трубопроводным транспортом;

  • осложненные климатические условия: тропические штормы и ураганы. Нередко при неблагоприятных условиях плавучие платформы прекращают на время добычу;

  • вязкая тяжелая нефть;

  • очень неоднородные трещинноватые пласты.

Наличие соленосных толщ с точки зрения нефтегазоносности предполагает высокую продуктивность и прогнозируемый высокий экономический эффект. С другой стороны, добиться такого эффекта представляется возможным только в случае преодоления закрытости недр, обеспечиваемой особенностями соляных структур. Эти особенности проявляются:

  • на этапе разведки, когда практически все традиционные способы исследования сложны для интерпретации;

  • на этапе бурения, связанного с перераспределением напряжений в массиве горных пород и, как следствие, рапопроявлениями, течениями солей и глин, межколонными перетоками и аномально высокими пластовыми давлениями

Одним из возможных решений по разработки подкозырьковых залежей может служить строительство высокотехнологичных скважин со сложным профилем см. рис. 3.

Заключение

Скважины месторождений, приуроченных к соляным куполам, представляют собой объекты повышенной техногенной и экономической опасностей. Подкозырьковые залежи имеют достаточно сложную геологическую структуру, которая требует высокотехнологичного подхода к проектированию не только непосредственно процесса бурения, но и моделирования особых профилей скважин (J – образная форма) и скважинных систем для успешной реализации процессов разработки.


Source: https://oaoo.ru/ptps/stroitelstvo-skvajin-v-solianokypolnyh-stryktyrah-aktyalnye-problemy.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Что мешает внедрять инновации в нефтянке?

Традиционные ресурсы нефти и газа в мире остаются наиболее привлекательными. Особенно ценным и уникальным сырьем является нефть. Ее...

Максимальные показатели в условиях нестабильности: «НафтаГаз» объявляет 2023 годом эффективности

УДК: 622.7-9 В условиях отсутствия доступа к европейскому оборудованию и технологиям российский нефтесервис продолжает ставить производственные рекорды и...

Классификация МНГС по функциональному назначению верхнего строения

УДК: 629.563 В статье приводится анализ существующих классификаций морских нефтегазопромысловых сооружений, определяются основные направления для совершенствования. На основании...

Диверсификация научно-технического развития и управления эффективностью предприятий ТЭК в нестабильной макроэкономической среде: особенности и проблемы

УДК: 622.24: 624 В современных условиях предприятия топливно-энергетического комплекса столкнулись с серьезными сложностями как в области обеспечения важнейшими...

Развитие потенциала молодых специалистов – одно из приоритетных направлений работы с персоналом в Сибирской Сервисной Компании

УДК: 622.06 Молодые специалисты ССК принимают участие в научно-технических конференциях, которые традиционно проходят в два этапа. Первый –...

Крепление скважин в криолитозоне. Разработка тампонажного камня с повышенными прочностными характеристиками

УДК: 622.24 В статье представлены результаты разработки тампонажного раствора-камня для крепления скважин в зоне распространения мерзлых пород. Анализ...

“Нефть на кончике долота”

Качество углеводородных запасов в РФ с каждым годом ухудшается, многие видят в этом стимул для роста российского нефтесервисного...

Начаты вскрышные работы на золоторудном месторождении Сухой Лог

 © t.me На Сухом Логе состоялся первый технический взрыв — за полминуты подняты на воздух 262 тыс. куб.м. По словам представителя компании «Полюс», вскрыша...

Методика определения параметров щадящего глушения после МГРП

УДК: 622.245 В данной работе проанализирован отечественный и международный опыт заканчивания скважин после многостадийного гидроразрыва пласта, рассмотрены основные...

Современно, технологично, инновационно: принципы работы лидеров нефтесервисной отрасли

Перед российской нефтегазовой отраслью встают все новые вызовы. Поиск решения непредвиденных задач становится ежедневной реальностью. Что помогает отечественным...

Повышение нефтеотдачи

УДК: 622.276 В статье представлены способы повышения нефтеотдачи пластов, анализ достоинств и недостатков с точки зрения соблюдения экологических...

Эффективность плужного трубоукладчика

УДК: 622.691.4 Как правило, при разработке новой машины, либо механизированного комплекса, экономическую эффективность от его внедрения оценивают методом...

Первый электрический промышленный экскаватор начал работу на Удокане

 © metalinfo.ru На карьере «Западный» введен в эксплуатацию ЭКГ-12К — первый из трёх планируемых к запуску электрических экскаваторов. Кроме того, промышленный автопарк компании пополнили...

Ингибиторы гидратообразования: российские и зарубежные разработки

УДК: 622.279.72 В статье приведен анализ опыта российских и зарубежных специалистов в вопросах предупреждения осложнений, связанных с гидратообразованием....

Особенности глушения добывающих скважин в условиях аномально низких пластовых давлений

УДК: 622.276 В данной статье описаны основные особенности борьбы с аномально низкими пластовыми давлениями при глушении добывающих скважин,...

На Удокане новый экскаватор, в Еркавце новый железнодорожный кран

 © metalinfo.ru ЭКГ-15, самый крупный экскаватор в автопарке горной техники «Удоканской меди», приступил к работе на карьере Западный 2 на высоте почти 2...

Юрские залежи в Тазовской низменности. Томский филиал ССК пробурил скважину в условиях аномально высокого пластового давления

При аномально высоком пластовом давлении была успешно пробурена скважина в Тазовской низменности (ЯНАО). Как специалистам АО «ССК» удалось...

Проблемы применения колтюбинговых технологий

В ряде случаев при эксплуатации скважин на шельфе колтюбинговые технологии являются единственными, способными решать возникающие проблемы. Какие решения...

Активная термометрия Оценка технического состояния и работающих интервалов в действующих скважинах

УДК: 550.832 Метод активной термометрии основан на исследовании в стволе скважины искусственного температурного поля, созданного локальным нагревом (например,...

Выбор оптимального метода оценки качества строительства скважин

УДК: 622 В работе рассмотрены различные теоретические подходы к оценке качества строительства нефтяных и газовых скважин, такие как...